جلسه دفاع از پایان‌نامه:آقای یاسر فراهانی،گروه آموزشی تبدیل انرژی
 خلاصه خبر: شبیه سازی دینامیکی بویلر بازیاب حرارت ترکیبی تک مسیره-گردش طبیعی
چکیده: یکی از راه‌های مؤثر در تولید انرژی استفاده از نیروگاه‌های تولید همزمان برق و حرارت است. در نیروگاه‌های تولید همزمان سیکل گازی و سیکل بخار توسط بویلرهای بازیاب حرارت به یکدیگر متصل شده است. راندمان و عملکرد این نیروگاه‌ها وابستگی شدیدی به رفتار این بویلرها دارد. طراحی و شبیه‌سازی بویلرهای بازیاب به‌منظور کاهش هزینه‌ها و اتلاف انرژی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بویلرهای بازیاب حرارت ترکیبی از دو بخش مجزای گردش طبیعی و تک‌مسیره تشکیل شده است. شبیه‌سازی دینامیکی بویلرهای بازیاب حرارت به‌عنوان یکی از مباحث مهم و کلیدی بویلر مطرح میشود. دینامیک بویلرهای بازیاب شامل دو بحث مطالعه راهاندازی و پارامترهای عملکردی است. راهاندازی بویلر توسط منحنیهای مشخصی انجام میشود. مطالعه پارامترهای عملکردی بهصورت افزایش یا کاهش نرخ حرارت ورودی به بویلر و دیماند بخار است بهطوری که رفتار دینامیکی بویلرهای بازیاب حرارت متأثر از تغییر و تحول در سیکل بالادستی و سیکل پایین‌دستی است که افزایش نرخ حرارت ورودی به بویلر از سمت سیکل بالادستی و یا افزایش دیماند بخار از سوی سیکل پایین‌دستی، رفتار بویلر را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد. در پایان‌نامه حاضر شبیه‌سازی استاتیکی (پایا) و دینامیکی بویلرهای بازیاب حرارت تولید بخار ترکیبی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. مهم‌ترین هدف پژوهش حاضر بهبود مشخصات درام و کاهش زمان راهاندازی بویلر بازیاب حرارت است که به‌عنوان یک چالش مهم در نیروگاه مطرح میشود. بخش گردش طبیعی این بویلرها در پژوهش‌های پیشین مطالعه شده است. ابتدا با هدف مطالعه و استخراج مشخصات و عملکرد بویلرهای بازیاب حرارت ترکیبی در شرایط پایا، این بویلرها در نرم‌افزار ترموفلکس شبیه‌سازی و با بویلرهای گردش طبیعی و تک‌مسیره بهصورت جداگانه مورد مقایسه قرار گرفته است. به‌منظور مطالعه دینامیکی این بویلرها، معادلات یک‌بعدی حاکم با تکیه بر مدل دوفازی همگن و الگوریتم حل عددی آن‌ها برای بخش تک‌مسیره تشریح شده است. نتایج راست‌آزمایی کد توسعه داده شده نشان از دقت مطلوب شبیه‌سازی بخش تک‌مسیره با خطایی حدود 1 درصد می‌دهد. به‌منظور پیش‌بینی دمای دیواره لوله‌ها چهار ضریب انتقال حرارت مختلف (دو ضریب تک‌فازی و دو ضریب دوفازی) مورد بررسی قرار گرفته است. دو طرح پیشنهادی مختلف برای چگونگی اتصال دو بخش گردش طبیعی و تک‌مسیره ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی در شرایط پایا نشان می‌دهد درام بویلرهای ترکیبی نسبت به بویلرهای گردش طبیعی با کاهش 65 درصدی وزن، 50 درصدی ضخامت پوسته و 35 درصدی قطر روبرو است. آنالیز انتقال حرارتی برای بررسی دمای دیواره لوله‌ها نشان می‌دهد در ناحیه تک‌فازی رابطه هو-لیتل دمای فیزیکی‌تری را نسبت به رابطه دیتوس-بولتر پیش‌بینی می‌کند در ناحیه دوفازی نیز رابطه گانگر و کندلیکار دمای تقریباً یکسانی را تخمین می‌زند. در سناریو راهاندازی با استفاده از بویلر بازیاب حرارت ترکیبی می‌توان 120 دقیقه زمان راهاندازی بویلر را نسب به بویلر گردش طبیعی کاهش داد. نتایج شبیه‌سازی دینامیکی در سناریو پارامترهای عملکردی نشان می‌دهد افزایش 25 درصدی حرارت ورودی به بویلر منجر به افزایش به‌ترتیب 27 و 64/7 درصدی دما و آنتالپی بخار خروجی از بویلر میشود. هم‌چنین افزایش 20 درصدی دبی در هر دو بخش گردش طبیعی و تک‌مسیره منجر به کاهش به‌ترتیب 44/3 و 75/13 درصدی دما و فشار بخار خروجی میشود. 24 دی 1398 / تعداد نمایش : 1146
|